电连接器霉菌试验方法与结果分析

本文先容了电连接器的霉菌试验方法和标准，并整理了大量的电连接器霉菌试验结果。

通过对试验数据的剖析，比较了电连接器不同部位之间的抗霉菌侵蚀能力差异，以及不同菌种对电连接器侵蚀浸染的强弱。
结果表明，电连接器各部位中，热缩管和线缆具有较高的抗霉菌侵蚀能力，而构造相对繁芜的公母端，及利用单一塑料材质的电缆组件抗霉菌侵蚀能力较低；当试验菌种增加黄曲霉后，电连接器在霉菌试验后长霉等级显著提高。

引 言

电连接器能够在各种电气设备和电子系统中起到电气连接和旗子暗记通报的功能，是一种基本的电子元器件，也是一个完全电气系统中不可或缺的主要组成部分。
特殊是在军用武器装备中，电连接器的可靠性直接影响了装备的性能与可靠性。
电连接器在贮存、运输、利用等完全寿命周期的各个阶段，都会受到严苛的环境条件浸染。
霉菌作为自然界中存在的微生物，在得当的环境条件下会快速繁殖，造成对电连接器的侵蚀。
霉菌试验也成为电连接器可靠性评价中主要的考察项目。

本文先容了电连接器的霉菌试验方法和标准，并剖析了大量产品的试验结果，为产品的防霉设计供应了参考。

1 霉菌侵蚀浸染

按照侵蚀事理的差异，霉菌在快速繁殖过程中对周围物质的侵蚀浸染可以分成原发性侵蚀和继发性侵蚀两种：

1）原发性侵蚀

霉菌在成长过程中，直接将产品的材料作为营养物质，使产品的材料被分解和花费。
导致产品的构造被毁坏，物理性能低落。

2）继发性侵蚀

霉菌不以产品的材料作为营养物质，并对其进行分解和食用。
但霉菌在成长过程中的分泌物能够对产品材料起到堕落浸染，从而破坏产品。

表1 霉菌侵蚀材料的类型

从表1可以看到，在产品所利用的有机材料能够作为霉菌营养物质的情形下，产品材料将会被分解，并导致产品破坏。
由于不同霉菌的特性(如所需的营养物质、分解材料的事理等)存在差异，使得不同霉菌能够侵蚀的材料类型也有所不同。
GJB150.10A-2009 《国家军用标准环境试验方法——霉菌试验方法》被广泛运用于电连接器的霉菌试验中，表2整理了GJB150.10A中涉及到的霉菌类型和特点。

表2 GJB150.10A中常用的菌种信息表

2 霉菌试验方法与标准

目前，对付电子产品和装备，国内外均制订了干系的霉菌试验标准，如MIL-STD-810 《环境试验方法和工程导则》、GB 2423.16-1990 《电工电子产品基本环境试验规程》、GJB150.10A-2009 《国家军用标准环境试验方法——霉菌试验方法》等。
个中，GJB150.10A被广泛地运用于海内军用电子产品及武器装备的霉菌试验中，也是进行电连接器霉菌试验的紧张参考标准。
GJB150.10A中对霉菌试验的进行方法规定如下：

1)样品摆放：按照详细规范或其他技能哀求，以悬挂或摆放的办法，将样品摆放在试验箱内；

2)预处理：将摆放号的样品在规定的试验条件下(30℃1℃、95%5%RH)存放至少4h；

3)接种：利用喷雾器，将稠浊号的袍子悬浮液喷在样品表面和棉布材质的对照条上。
对付非永久密封的样品，在样品内部也须要进行喷雾接种；

4)开始试验：完成喷雾接种后，应立即开始试验；

5)试验条件：试验箱内须要保持30℃1℃、95%5%RH进行至少28天的试验。
图1为试验过程的示意图；

图1 霉菌试验过程中的试验样品和对照条

6)试验中检讨1：在试验进行了七天后，检讨每个对照条是否有不少于90%的表面被霉菌覆盖。
若是，则连续进行试验；若否，则须要重新进行试验；

7(2)试验中检讨2：当试验韶光知足试验条件时，对照条上的霉菌成长应比试验7天时有所增加，若无，则须要重新进行试验；

8)试验后样品检讨：试验结束后应立即对样品的长霉情形进行检讨，并尽可能在试验箱内完成检讨事情。
如在试验箱外进行检讨，则须要在8h内完成.

GJB150.10A以0~4级五个等级描述样品霉菌试验结果的好坏，详细的评定方法见表3。

表3 GJB150.10A中霉菌试验结果的评价标准

3 电连接器的霉菌试验结果

电连接器由打仗件、绝缘体、外壳等三大单元组成。
除三大基本单元以外，根据不同的利用场景，详细型号的电连接器还可能包含连接环、密封件、线缆、电缆组件平分歧配件。
电连接器的不同配件每每利用完备不同的材料，例如密封件紧张为橡胶，而外壳则多采取塑料。
根据霉菌的侵蚀事理，霉菌侵蚀浸染的强弱与被侵蚀产品的材料属性干系。
因此电连接器的各组成部分对霉菌的敏感程度将存在差异。
本文通过整理大量的霉菌检测试验，得到1488件电连接器或电连接器配件的霉菌试验结果。
所有样品均按照GJB150.10A规定的方法开展霉菌试验，并按照GJB150.10A记录了样品的长霉等级。
表4汇总了所有霉菌试验的结果。

表4 所有样品霉菌试验结果汇总

根据统计数据，1488件样品在经由28天的霉菌试验后，整体上呈现以下特点：

1)67.5%的样品长霉等级为0级，18.5%的样品长霉等级为1级，即86.0%(67.5%+18.5%)的样品在试验结束后，完备不长霉或仅有微量霉菌成长。
这解释有86.0%的样品具有较好的抗霉菌侵蚀能力；

2)5.6%的样品长霉等级为3级，0.9%的样品长霉等级为4级，即6.5%(5.6%+0.9%)的样品在试验结束后，样品上成长了大量的霉菌。
这解释有6.5%的样品抗霉菌侵蚀能力较差。
在实际利用过程中，将会有较大的风险，受到霉菌侵蚀；

3)7.5%的样品长霉等级为2级，样品轻度长霉。
这解释有7.5%的样品抗霉菌侵蚀能力一样平常。
在实际利用过程中，存在一定的风险，受到霉菌侵蚀。

图2展示了不同长霉等级的样品霉菌试验后的外不雅观。

图2 各长霉等级的样品试验后外不雅观

4 试验结果剖析

4.1 基于样品所属电连接器部位的试验结果剖析

将进行了霉菌试验的1488件样品，按照所属于电连接器的部位划分，对试验结果进行整理。
整理结果见表5。
按照电连接器的组成部位划分，表5将样品分成了10个种别。
根据样品霉菌试验的结果，将样品的抗霉菌侵蚀能力分成了3个等级：长霉等级为0级和1级的样品抗霉菌侵蚀能力被定为较强；长霉等级为2级的样品抗霉菌侵蚀能力被定为一样平常；长霉等级为3级和4级的样品抗霉菌侵蚀能力被定为较差。
表5统计了各个样品种别内，不同抗霉菌侵蚀能力的样品数量和在种别内的比例，图3为不同种别内，各抗霉菌侵蚀能力样品占比的柱状图。

表5 电连接器及电连接器配件霉菌试验结果

图3 不同种别内，各抗霉菌侵蚀能力样品占比柱状图

剖析表5和图2，能够得到以下几点：

1)在所有种别中，抗霉菌侵蚀能力较强的样品占比最高的为热缩管和线缆，分别为95.2%和94.1%。
并且这两个种别中抗霉菌侵蚀能力一样平常和较差的样品占比为所有种别中也是最低的。
因此热缩管和线缆在所有种别样品中，抗霉菌侵蚀能力最佳。
这解释在抗霉菌侵蚀方面，当前电连接器所利用的热缩管和线缆的生产工艺上已比较成熟；

2)在所有种别中，抗霉菌侵蚀能力较差的样品占比最高的为电缆组件，为15.6%。
电缆组件的功能是固定和支撑电连接器中的线缆，其材质多为单一的塑料。
导致电缆组件涌现严重霉菌侵蚀结果比例最大的缘故原由可能是，当电缆组件表面的抗霉涂层质量较差，或在生产、运输、试验过程中涌现划损后，其核心材质塑料直接暴露在霉菌环境中，而这类材料又能够作为霉菌的营养物质，易被霉菌直接侵蚀，从而导致大面积的霉菌成长结果；

3)在所有种别中，抗霉菌侵蚀能力较强的样品占比最低的为公母端和插合连接器，均为80.0%。
并且这两个种别中抗霉菌侵蚀能力较差的样品占比，在所有种别中也仅低于电缆组件，分别为13.3%和12.0%。
综合剖析，可以说这两个种别样品在所有种别中，拥有最差的抗霉菌侵蚀能力。
这可能是由于比较于其他种别，公母端和插合连接器的构造最为繁芜，为多种材料和配件组装而成，例如金属材料的插针和插孔、橡胶材质的绝缘层、塑料材质的外壳等。
所利用的材料种别多，个中包含易被侵蚀的材料可能性就随之增加，从而导致霉菌试验结果最差。
但值得强调的是，公母端和插合连接器也是所有种别中最靠近成品连接器的，因此实在验结果也更能解释当前电连接器的防霉质量。

4.2 基于菌种差异的电连接器试验结果剖析

1488件样品进行试验过程中，有226件样品接种的霉菌为GJB150.10A规定的菌种组2(黄曲霉、球毛壳霉、杂色曲霉、绳状青霉、黑曲霉)，叠加短柄帚霉，定义为类比1；其余1262件样品接种的霉菌为菌种组2，叠加短柄帚霉和土曲霉，定义为种别2。
表6按接种菌种的不同，对试验结果进行了整理和统计。
图4为接种不同菌种的样品各长霉等级占比柱状图。

表6 不同菌种的试验结果比拟

图4 接种不同菌种的样品各长霉等级占比柱状图

剖析表6和图3可知：

1)完备没有长霉的样品(即长霉等级为0级)在种别1中占比为92.9%，而在菌种里增加了土曲霉的种别2中占比则仅为62.9%，占比减少了30.0%；

2)长霉等级为1级和2级的样品在种别1中占比分别为4.9%和2.2%，比在种别2中的占比(21.0%和8.4%)少了16.1%和6.2%；

3)种别1中的样品未涌现严重长霉的情形(即长霉等级为3级和4级)，而该情形在种别2中占比为7.7%(6.6%+1.1%)。

可以明显看到，种别2的试验结果要远差于种别1。
这可能是由于种别2中增加的土曲霉，对电连接器有较强的侵蚀浸染。
土曲霉能够将塑料作为营养物质，并形成直接侵蚀。
结合统计结果和土曲霉的特性，建议当电连接器的利用场景中可能存在土曲霉时，须要加强塑料件的抗霉菌侵蚀防护方法。

5 结 语

前文对霉菌侵蚀浸染和电连接器的霉菌试验方法及标准进行了先容，并对大量样品的霉菌试验结果进行了比拟和剖析，创造电连接器不同配件之间的抗霉菌侵蚀能力存在明显差异；不同菌种对电连接器的侵蚀浸染也存在明显差异。
本文剖析和谈论的试验结论，在一定程度上反响了当前电连接器的抗霉菌侵蚀能力，可对产品的研制和利用供应参考。
但试验属于实验室活动，样品和试验条件均受到掌握，而实际利用现场的情形将更为繁芜和多变。
因此在利用本文的试验结论时，也须要考虑产品的实际利用环境，从而更好地担保产品在实际利用过程中的抗霉菌侵蚀效果。

作者：郭萍，徐高楠，陈锴彬

单位：工业和信息化部电子第五研究所

简介：郭萍，工程师，紧张从事电子元器件可靠性环境与寿命试验与研究事情。

引用本文：郭萍，徐高楠，陈锴彬.电连接器霉菌试验方法与结果剖析[J].环境技能,2023,41(05):38-43.